عنوان پایان‌نامه
بررسی پارامتری بر هندسه پورت ورودی موتور های احتراق داخلی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1752;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44631
- تاریخ دفاع
- ۱۸ اسفند ۱۳۸۸
- دانشجو
- محمدمهدی صلاحی
- چکیده
- در کار حاضر، مطالعه‌ای بر نحوه اثر پارامترهای هندسی اساسی پورت ورودی یک موتور احتراق داخلی اشتعال جرقه‌ای بر بعضی موارد مؤثر بر کارکرد آن ارائه شده‌است. این بررسی به‌صورت عددی و با استفاده از کد عددی منبع باز KIVA-3V انجام شده‌است. به این منظور، ابتدا پارامترهای هندسی معرفی شده‌اند که می‌توانند بیانگر یک هندسه ساده‌شده از پورت باشند. در کار حاضر، روالی برای تولید شبکه عددی هموار برای پورت با توجه به این پارامترها نوشته شده که شبکه تولید شده توسط آن از طریق یک روال دیگر با نام OUTER BLOCKS، به بقیه شبکه موتور که توسط K3prep، روال تولید شبکه KIVA-3V آماده شده، افزوده می‌شود. با استفاده از این مجموعه، شبکه عددی برای موتور تحقیقاتی تک‌سیلندر AVL 5401 تهیه شده و حل عددی کور‌س‌های مکش و تراکم در آن توسط KIVA-3V انجام شده‌است. برای صحت‌سنجی، جرم هوای محبوس درون سیلندر پیش‌بینی شده توسط کد با نتایج تست موتور مقایسه شده‌است. با استفاده از مجموعه تولید شبکه تهیه شده، چندین شبکه برای موتور با شکل‌های مختلف برای پورت ورودی، با تغییر دادن زوایا و شعاع‌های انحنا و مقاطع هندسه پورت، تهیه شده و حل عددی گذرای یک نیم سیکل (مکش و تراکم) برای هر کدام صورت گرفته است. سپس پارامترهای مربوط به حرکات ماکروسکوپی و میکروسکوپی میدان سیال درون سیلندر که بر عملکرد موتور اثر دارند، مانند تامبل و انرژی جنبشی توربولانس در هر مورد ثبت شده و در انتها با مقایسه نتایج، تحلیلی بر تأثیر پارامترهای هندسه بررسی شده بر میدان جریان درون سیلندر ارائه شده‌است.
- Abstract
- A study on effect of several geometric parameters of intake port of a spark-ignition internal combustion engine on some factors, which affect its performance, has been carried on. This study is done numerically and by use of open source code, KIVA-3V. Firstly, some geometric parameters are introduced, which describe a simplified geometry of a port. In the present work, a routine is developed to generate a smooth numerical grid with respect to these parameters and another routine, named OUTER BLOCKS, has been developed to add this grid to the grid of engine which is produced using K3prep, the grid generation routine for KIVA-3V. Utilizing these codes, a numerical grid for AVL 5401 single cylinder research engine is provided and numerical investigation for its intake and compression strokes is done by KIVA-3V. To verify the results, trapped air mass predicted by code is compared with engine test results. Using provided grid generation codes, several grids have been prepared for engine with intake ports of different shapes, by changing geometric angles, curvature radii and sections and then, transient numerical solution for a half cycle (intake and compression strokes) is performed for each one. After that, In cylinder flow field macroscopic and microscopic parameters which affect engine performance, such as tumble and turbulence kinetic energy, are recorded in each case and finally, an analysis on effect of geometric parameters on in cylinder flow field is presented.
